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成都千木數(shù)控解析 加工中心上的鏜孔加工的刀具技術(shù)
閱讀：1977 發(fā)布時(shí)間：2014-2-21
成都千木數(shù)控解析：加工中心上的鏜孔加工的刀具技術(shù)
一、前言
鏜孔加工是指將工件上原有的孔進(jìn)行擴(kuò)大，并達(dá)到所需的要求。通過率的粗鏜（一般采用雙刃鏜刀），快速切削金屬達(dá)到要求的尺寸；通過精鏜，修正下孔的偏心、獲得位置和形狀精度以及表面光潔度，精鏜往往作為一種高精度加工法被使用在zui后的工序上。
例如，各種機(jī)器的軸承孔以及各種發(fā)動(dòng)機(jī)的箱體、箱蓋的加工等。
和其它機(jī)械加工相比，鏜孔加工是屬一種較難的加工。精鏜一般靠調(diào)節(jié)其微調(diào)裝置要加工出H7、H6這樣的微米級(jí)的孔。隨著加工中心的普及，現(xiàn)在的鏜孔加工只需要進(jìn)行編程、按扭操作等。因此，就需要有更簡(jiǎn)單、更方便、更精密的刀具來保證產(chǎn)品的質(zhì)量。
二、加工中心的鏜孔加工的特點(diǎn)
1、工具轉(zhuǎn)動(dòng)
和車床加工不同，加工中心加工時(shí)由于工具轉(zhuǎn)動(dòng)，便不可能在加工中及時(shí)掌握刀尖的情況來調(diào)節(jié)進(jìn)刀量等。也不可能象數(shù)控車床那樣可以只調(diào)節(jié)數(shù)控按扭就可以改變加工直徑。這便成了*自動(dòng)化加工的一個(gè)很大的障礙。也正因?yàn)榧庸ぶ行牟痪哂凶詣?dòng)加工直徑調(diào)節(jié)機(jī)能(附有U軸機(jī)能的除外)，就要求鏜刀必須具有微調(diào)機(jī)構(gòu)或自動(dòng)補(bǔ)償機(jī)能，特別是在精鏜時(shí)根據(jù)公差要求有時(shí)必須在微米級(jí)調(diào)節(jié)。
另外，加工中心鏜孔時(shí)由于切屑的流出方向在不斷地改變，所以刀尖、工件的冷卻以及切屑的排出都要比車床加工時(shí)難的多。特別是用臥式加工中心進(jìn)行鋼的盲孔粗鏜加工時(shí)，尤為困難。
2、顫振
鏜孔加工時(shí)zui常出現(xiàn)的、也是zui令人頭疼問題是顫振。在加工中心上發(fā)生顫振的原因主要有以下幾點(diǎn)
①工具系統(tǒng)的剛性
包括刀柄、鏜桿、鏜頭以及中間連接部分的剛性。因?yàn)槭菓冶奂庸ぃ貏e是小孔、深孔及硬質(zhì)工件的加工時(shí)，工具系統(tǒng)的剛性尤為重要。
②工具系統(tǒng)的動(dòng)平衡
相對(duì)于工具系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸心，工具自身如有一不平衡質(zhì)量，在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)因不平衡的離心力的作用而導(dǎo)致顫振的發(fā)生。特別是在高速加工時(shí)工具的動(dòng)平衡性所產(chǎn)生影響很大。
③工件自身或工件的固定剛性
象一些較小、較薄的部件由于其自身的剛性不足，或由于工件形狀等原因無法使用合理的治具進(jìn)行充分的固定。
④刀片的刀尖形狀
刀片的形狀、前角、主偏角、刀尖半徑、斷屑槽形狀等均會(huì)導(dǎo)致切削抗力也不同。
⑤切削參數(shù)的選擇
包括切削速度、進(jìn)給、進(jìn)刀量以及冷卻方式等。
⑥機(jī)器的主軸系統(tǒng)等。
機(jī)器主軸自身的剛性、軸承及齒輪的性能以及主軸和刀柄之間的連接剛性。
3.鏜刀的選擇基準(zhǔn)
根據(jù)加工內(nèi)容的不同鏜刀的選擇基準(zhǔn)也不一樣，一般來說，應(yīng)注意系統(tǒng)本身的剛性、動(dòng)平衡性、柔性、信賴性、操作方便性及壽命和成本。
3-1.整體式鏜刀與模塊式鏜刀
以前整體式鏜刀主要用在批量產(chǎn)品的生產(chǎn)線或機(jī)上，但實(shí)際上機(jī)器的規(guī)格有多種多樣:BT、JT、ST、CT、MT等。即使規(guī)格一樣，大小也有不同。如BT有15、30、40、45、50、60等。即使規(guī)格、大小都一樣，有可能拉釘形狀、螺紋不一樣，或者法蘭面形狀不一樣。這些都使得整體式鏜刀在應(yīng)用上遇到很大的困難。特別是近些年來，市場(chǎng)結(jié)構(gòu)、需要日新月異，產(chǎn)品周期日益縮短，這就要求加工機(jī)械以及加工工具具有更充分的柔性。所以整體式鏜刀大多數(shù)已從工廠中消失。
模塊式鏜刀即是將鏜刀分為：主柄、中間模塊（等徑、變徑）、鏜刀座、鏜頭、刀片等多個(gè)部分，然后根據(jù)具體的加工內(nèi)容（粗鏜、精鏜；孔的直徑、深度、形狀；工件材料等等）進(jìn)行自由組合。這樣不但大大地減少了刀柄數(shù)量，降低了成本，可迅速應(yīng)對(duì)各種加工要求，同時(shí)由于存在高精度連接面，起到了減振作用，這樣就大大提高了鏜刀的剛性。如今世界機(jī)械加工行業(yè)中80%以上都是使用的模塊式鏜刀。
一、前言
鏜孔加工是指將工件上原有的孔進(jìn)行擴(kuò)大，并達(dá)到所需的要求。通過率的粗鏜（一般采用雙刃鏜刀），快速切削金屬達(dá)到要求的尺寸；通過精鏜，修正下孔的偏心、獲得位置和形狀精度以及表面光潔度，精鏜往往作為一種高精度加工法被使用在zui后的工序上。
例如，各種機(jī)器的軸承孔以及各種發(fā)動(dòng)機(jī)的箱體、箱蓋的加工等。
和其它機(jī)械加工相比，鏜孔加工是屬一種較難的加工。精鏜一般靠調(diào)節(jié)其微調(diào)裝置要加工出H7、H6這樣的微米級(jí)的孔。隨著加工中心的普及，現(xiàn)在的鏜孔加工只需要進(jìn)行編程、按扭操作等。因此，就需要有更簡(jiǎn)單、更方便、更精密的刀具來保證產(chǎn)品的質(zhì)量。
二、加工中心的鏜孔加工的特點(diǎn)
1、工具轉(zhuǎn)動(dòng)
和車床加工不同，加工中心加工時(shí)由于工具轉(zhuǎn)動(dòng)，便不可能在加工中及時(shí)掌握刀尖的情況來調(diào)節(jié)進(jìn)刀量等。也不可能象數(shù)控車床那樣可以只調(diào)節(jié)數(shù)控按扭就可以改變加工直徑。這便成了*自動(dòng)化加工的一個(gè)很大的障礙。也正因?yàn)榧庸ぶ行牟痪哂凶詣?dòng)加工直徑調(diào)節(jié)機(jī)能(附有U軸機(jī)能的除外)，就要求鏜刀必須具有微調(diào)機(jī)構(gòu)或自動(dòng)補(bǔ)償機(jī)能，特別是在精鏜時(shí)根據(jù)公差要求有時(shí)必須在微米級(jí)調(diào)節(jié)。
另外，加工中心鏜孔時(shí)由于切屑的流出方向在不斷地改變，所以刀尖、工件的冷卻以及切屑的排出都要比車床加工時(shí)難的多。特別是用臥式加工中心進(jìn)行鋼的盲孔粗鏜加工時(shí)，尤為困難。
2、顫振
鏜孔加工時(shí)zui常出現(xiàn)的、也是zui令人頭疼問題是顫振。在加工中心上發(fā)生顫振的原因主要有以下幾點(diǎn)
①工具系統(tǒng)的剛性
包括刀柄、鏜桿、鏜頭以及中間連接部分的剛性。因?yàn)槭菓冶奂庸ぃ貏e是小孔、深孔及硬質(zhì)工件的加工時(shí)，工具系統(tǒng)的剛性尤為重要。
②工具系統(tǒng)的動(dòng)平衡
相對(duì)于工具系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸心，工具自身如有一不平衡質(zhì)量，在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)因不平衡的離心力的作用而導(dǎo)致顫振的發(fā)生。特別是在高速加工時(shí)工具的動(dòng)平衡性所產(chǎn)生影響很大。
③工件自身或工件的固定剛性
象一些較小、較薄的部件由于其自身的剛性不足，或由于工件形狀等原因無法使用合理的治具進(jìn)行充分的固定。
④刀片的刀尖形狀
刀片的形狀、前角、主偏角、刀尖半徑、斷屑槽形狀等均會(huì)導(dǎo)致切削抗力也不同。
⑤切削參數(shù)的選擇
包括切削速度、進(jìn)給、進(jìn)刀量以及冷卻方式等。
⑥機(jī)器的主軸系統(tǒng)等。
機(jī)器主軸自身的剛性、軸承及齒輪的性能以及主軸和刀柄之間的連接剛性。
3.鏜刀的選擇基準(zhǔn)
根據(jù)加工內(nèi)容的不同鏜刀的選擇基準(zhǔn)也不一樣，一般來說，應(yīng)注意系統(tǒng)本身的剛性、動(dòng)平衡性、柔性、信賴性、操作方便性及壽命和成本。
3-1.整體式鏜刀與模塊式鏜刀
以前整體式鏜刀主要用在批量產(chǎn)品的生產(chǎn)線或機(jī)上，但實(shí)際上機(jī)器的規(guī)格有多種多樣:BT、JT、ST、CT、MT等。即使規(guī)格一樣，大小也有不同。如BT有15、30、40、45、50、60等。即使規(guī)格、大小都一樣，有可能拉釘形狀、螺紋不一樣，或者法蘭面形狀不一樣。這些都使得整體式鏜刀在應(yīng)用上遇到很大的困難。特別是近些年來，市場(chǎng)結(jié)構(gòu)、需要日新月異，產(chǎn)品周期日益縮短，這就要求加工機(jī)械以及加工工具具有更充分的柔性。所以整體式鏜刀大多數(shù)已從工廠中消失。
模塊式鏜刀即是將鏜刀分為：主柄、中間模塊（等徑、變徑）、鏜刀座、鏜頭、刀片等多個(gè)部分，然后根據(jù)具體的加工內(nèi)容（粗鏜、精鏜；孔的直徑、深度、形狀；工件材料等等）進(jìn)行自由組合。這樣不但大大地減少了刀柄數(shù)量，降低了成本，可迅速應(yīng)對(duì)各種加工要求，同時(shí)由于存在高精度連接面，起到了減振作用，這樣就大大提高了鏜刀的剛性。如今世界機(jī)械加工行業(yè)中80%以上都是使用的模塊式鏜刀。